Tranzistori bipolar - structuri și funcții

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

De ce este numit tranzistorul 'bipolar'?

Deoarece are două terminale, emitor și colector.

Deoarece are un terminal de bază.

Deoarece conducția curentului este asigurată de electroni și goluri. (correct)

Deoarece are două joncțiuni pn.

Care este ordinea corectă a straturilor în structura unui tranzistor bipolar de tip pnp?

npp

pnp (correct)

nnp

npn

Cum sunt denumite terminalele unui tranzistor bipolar?

Sursă, Drenă, Poartă

Intrare, Ieșire, Control

Emitor, Bază, Colector (correct)

Anod, Catod, Poartă

Care este relația corectă între curenți într-un tranzistor bipolar?

$i_E = i_C + i_B$ Signup and view all the answers

Care este condiția esențială pentru ca efectul de tranzistor să fie funcțional?

Emitorul să fie puternic dopat și baza subțire. Signup and view all the answers

Ce se întâmplă dacă baza este prea groasă într-un tranzistor bipolar?

Efectul de tranzistor dispare și rămân două diode independente. Signup and view all the answers

Care este relația corectă între tensiunile într-un tranzistor npn?

$v_{CE} = v_{BE} - v_{BC}$ Signup and view all the answers

Conform informațiilor prezentate, funcționarea tranzistorului bipolar în curent continuu este descrisă de:

Ecuațiile Ebers-Moll. Signup and view all the answers

Care este semnificația lui $I_{ES}$ în contextul ecuațiilor Ebers-Moll?

Curentul de saturație al joncțiunii EB cu colectorul scurtcircuitat la bază Signup and view all the answers

Ce reprezintă coeficientul $\alpha_F$ în relația curentului de colector, $i_C$?

Procentul din curentul joncțiunii BE care se închide prin colector. Signup and view all the answers

Care este rolul lui $\alpha_R$ în ecuațiile Ebers-Moll?

Este un coeficient de amplificare inversă de la colector spre emitor. Signup and view all the answers

De ce apare semnul minus în fața termenului care implică $I_{CS}$ în ecuația curentului de colector $i_C$?

Deoarece curentul joncțiunii BC are sensul opus față de curentul joncțiunii BE. Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmații descrie relația dintre $\alpha_F$ , $I_{ES}$ și $\alpha_R$ , $I_{CS}$?

$\alpha_F I_{ES}$ este egal cu $\alpha_R I_{CS}$ Signup and view all the answers

În ecuația curentului de emitor $i_E$, ce reprezintă termenul $I_{ES}(e^{\frac{qv_{BE}}{kT}} - 1)$?

Curentul joncțiunii BE. Signup and view all the answers

În ecuațiile Ebers-Moll, cum se compară valorile lui $\alpha_F$ și $\alpha_R$?

$\alpha_F$ este de obicei aproximativ 1, iar $\alpha_R$ este mai mic decât 1 Signup and view all the answers

Care este efectul creșterii tensiunii $v_{BC}$ asupra curentului de colector $i_C$?

Crește, datorită contribuției directe a joncțiunii BC la $i_C$. Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de colector cu baza în gol, notat I_CE0?

(β_F + 1) * I_CB0 Signup and view all the answers

Cum devine relația (3.2.11) după înlocuirea cu I_CE0?

i_C = β_F * i_B - I_CE0 * (e^(qv_BC/kT) - 1) Signup and view all the answers

În câte regimuri de funcționare poate opera un tranzistor bipolar, pentru fiecare conexiune (normală sau inversă)?

Trei: blocat, saturat și activ Signup and view all the answers

Ce condiție trebuie respectată pentru polarizarea joncțiunilor în regimul blocat al unui tranzistor npn?

v_BE ≤ 0 și v_BC < 0 Signup and view all the answers

Care dintre următoarele metode de blocare a tranzistorului este considerată cea mai avantajoasă în practică?

Baza conectată la emitor printr-o rezistență Signup and view all the answers

Cum este curentul rezidual I_CER, în comparație cu I_CES și I_CE0, atunci când o rezistență este cuplată între bază și emitor?

I_CES < I_CER < I_CE0 Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmații descrie cel mai bine un dezavantaj al blocării tranzistorului cu baza în gol?

Este dificil de menținut stabil în anumite condiții de temperatură. Signup and view all the answers

Care este motivul pentru care blocarea tranzistorului cu scurtcircuit între bază și emitor nu este preferată în practică?

Este dificil de realizat fizic Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de colector, I_CB0, cu emitorul în gol?

$I_{CB0} = (1 - \alpha_F \alpha_R) I_{CS}$ Signup and view all the answers

Care este expresia curentului de emitor, i_E, în funcție de i_C și curentul rezidual I_EB0?

$i_E = \alpha_R i_C + I_{EB0}(e^{\frac{qv_{BE}}{kT}} - 1)$ Signup and view all the answers

Cum se exprimă factorul de amplificare în curent de la bază la colector, β_F?

$\beta_F = \frac{\alpha_F}{1 - \alpha_F}$ Signup and view all the answers

Care este relația dintre β_F și factorul de amplificare în curent de la emitor la colector, α_F?

$\beta_F+1= \frac{1}{1 - \alpha_F}$ Signup and view all the answers

Care este gama tipică de valori pentru factorul de amplificare în curent de la emitor la colector, α_F, în cazul tranzistoarelor cu siliciu?

(0.99; 0.998) Signup and view all the answers

Care este gama tipică de valori pentru factorul de amplificare în curent de la bază la colector, β_F, în cazul tranzistoarelor cu siliciu?

(100; 400) Signup and view all the answers

Cum se obține expresia lui i_C în funcție de i_B, ținând cont de i_E = i_C + i_B?

$i_C = \frac{\alpha_F}{1-\alpha_F} i_B - \frac{1}{1-\alpha_F} I_{CB0}(e^{\frac{qv_{BC}}{kT}} - 1)$ Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de emitor, I_EB0, cu colectorul în gol?

$I_{EB0} = (1 - \alpha_F \alpha_R) I_{ES}$ Signup and view all the answers

Care dintre următoarele inegalități descrie corect relația dintre curenții reziduali ai unui tranzistor, când joncțiunea bază-emitor este polarizată invers?

$I_{CEE} < I_{CES} < I_{CER} < I_{CE0}$ Signup and view all the answers

În regimul de saturație, cum sunt polarizate joncțiunile bază-emitor și bază-colector ale unui tranzistor?

Ambele joncțiuni sunt polarizate direct. Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu curentul de colector ($i_C$) într-un tranzistor care intră în regiunea de saturație, conform relației (3.3.2)?

Curentul $i_C$ crește exponențial. Signup and view all the answers

Care este relația corectă pentru calculul tensiunii de saturație colector-emitor ($V_{CEsat}$)?

$V_{CEsat} = V_{BE} - V_{BC}$ Signup and view all the answers

Care este condiția pentru curentul de bază ($i_B$) pentru ca un tranzistor să funcționeze în regim de saturație?

$i_B >> i_C/ \beta_F$ Signup and view all the answers

Ce se utilizează pentru amplificarea în curent într-un regim saturat invers?

Factorul de amplificare în conexiune inversă $(\beta_R)$ Signup and view all the answers

În circuitul din fig. 3.3.2, dacă VBEsat este 0.7V și VBCsat este 0.55V, care este valoarea VCEsat?

0.15 V Signup and view all the answers

În circuitul din fig. 3.3.2, dacă tensiunea de alimentare EC este 15V și rezistența RL este 1.5kΩ, care este curentul de colector IC, neglijând VCEsat?

10 mA Signup and view all the answers

Care este valoarea curentului $I_{B0}$ corespunzătoare funcționării în regiunea activă normală (RAN), conform informațiilor furnizate?

0,05 mA Signup and view all the answers

Care dintre urmatoarele afirmații descrie corect condiția de saturație pentru curentul de bază $I_B$?

$I_B >> I_C / \beta_F$ Signup and view all the answers

În condițiile date, care este valoarea rezistenței $R_B$?

8,6 kΩ Signup and view all the answers

Care sunt condițiile pentru tensiunile $v_{BE}$ și $v_{BC}$ în regiunea activă normală (RAN)?

$v_{BE} > 0$ și $v_{BC} < 0$ Signup and view all the answers

Care dintre următoarele relații descrie corect curentul $i_C$ în regiunea activă normală (RAN), neglijând curentul rezidual?

$i_C \approx \beta_F i_B$ Signup and view all the answers

Care sunt condițiile pentru tensiunile $v_{BE}$ și $v_{BC}$ în regiunea activă inversă (RAI)?

$v_{BE} < 0$ și $v_{BC} > 0$ Signup and view all the answers

În regiunea activă inversă (RAI), cum este aproximat curentul $i_E$, neglijând curentul rezidual $I_{EB0}$?

$i_E \approx \alpha_R i_C$ Signup and view all the answers

Dacă $I_C = 10mA$ și $\beta_F=200$, care este valoarea curentului de bază necesară pentru saturație, știind că $I_B = 10I_{B0}$?

0,5 mA Signup and view all the answers

Study Notes

Tranzistor Bipolar

Un tranzistor bipolar este o structură cu două joncțiuni pn cuplate.
Conducţia curentului este asigurată de doi tipuri de purtători mobili de sarcină: electroni și goluri.
Tranzistorul poate fi de tip npn sau pnp.

Structură și Simbol

Tranzistorul bipolar este obţinut tehnologic prin realizarea a două joncțiuni pn conectate în antiserie pe un suport semiconductor.
Terminalele tranzistorului bipolar sunt numite emiţător (E), bază (B) și colector (C).
Simbolurile tranzistorilor npn și pnp sunt prezentate în figura 3.1.1.

Relații între curenți și tensiuni

Pentru tranzistorul npn: I_E = I_C + I_B și V_CE = V_BE - V_BC
Pentru tranzistorul pnp: I_E = I_C + I_B și V_EC = V_EB - V_CB
Ținând cont de figura 3.1.1, există relații între curenții care circulă prin tranzistor și tensiunile dintre electrozi.

Ecuațiile tranzistorului bipolar

Ecuaţiile Ebers-Moll descriu funcţionarea tranzistorului bipolar la variaţii lente în timp sau la curent continuu.
Curentul de colector (I_c) este suma algebrică a curenților joncţiunii BC şi contribuţia la acest curent a joncţiunii BE.
Curentul de emitor (I_E) este suma algebrică a curentului joncţiunii BE şi contribuţia la acest curent a joncţiunii BC.
Coeficienții (aF şi aR) indică contribuţia celor două joncţiuni la curenţi.

Regimuri de funcţionare

Regim blocat: Ambele joncțiuni sunt polarizate invers (V_BE ≤ 0, V_BC < 0).
Regim saturat: Ambele joncțiuni sunt polarizate direct (V_BE > 0, V_BC > 0).
Regim activ: Joncţiunea BE este polarizată direct, iar joncţiunea BC este polarizată invers.

Caracteristici statice

Caracteristica de ieşire ic = ic(VCB) pentru un curent de emitor constant (IE=IE=const.) este prezentată în figura 3.5.1.
Caracteristica de ieşire ic = ic(VCE) pentru un curent de bază constant (IB=IB=const.) este prezentată în figura 3.5.2.
Prin aceste caracteristici se pot evidenţia regimurile de funcţionare ale tranzistorului.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Acest quiz explorează conceptele fundamentale ale tranzistorilor bipolar, inclusiv structura, terminalele și relațiile dintre curenți și tensiuni. Vei învăța despre condițiile esențiale pentru funcționarea efectului de tranzistor, ecuațiile Ebers-Moll și semnificația coeficientului alpha. Testează-ți cunoștințele despre tranzistorii pnp și npn.